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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Hupenaktuator zur Verwendung
mit einem an einem Lenkrad montierten Airbag-Modul in einem Kraftfahrzeug,
und betrifft auch eine Sicherheitsanordnung für ein Kraftfahrzeug, die einen
solchen Hupenaktuator umfasst.
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Es
ist bekannt, einen so genannten "Fahrer-Airbag" bereitzustellen,
der sich in einem Kraftfahrzeug entfaltet, falls es zu einem Zusammenstoß kommt,
um dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs ein Maß an Schutz zu bieten. Solche
Fahrer-Airbags werden für gewöhnlich vor
der Entfaltung in einem Airbag-Gehäuse gepackt bereitgestellt,
das im Bereich der zentralen Nabe des Lenkrad des Kraftfahrzeuges montiert
ist.
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Für gewöhnlich ist
eine Airbag-Abdeckung bereitgestellt, die an dem Airbag-Gehäuse angebracht
ist, um das Gehäuse
abzudecken. Die Abdeckung ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass
sie ein beständiges
und attraktives äußeres Erscheinungsbild
aufweist und sich in den Rest des Lenkrades einfügt, wodurch die gesamte Lenkradanordnung,
ansehnlich und "fertig" aussieht. Die Airbag-Abdeckung kann
dennoch so ausgebildet sein, dass ein Entfalten des Airbags aus
dem Inneren des Airbag-Gehäuses möglich ist.
Zum Beispiel kann die Airbag-Abdeckung für gewöhnlich mit einer oder mehreren "Bruchlinien" ausgestattet sein,
die gemeinsam eine ausbrechende Platte oder Türe in der Abdeckung bilden,
wodurch ein Entfalten des Airbags durch die Abdeckung bei einem
Zusammenstoß möglich ist.
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Es
ist auch in zunehmenden Maße üblich geworden,
dass mindestens ein Teil der Airbag-Abdeckung so ausgebildet ist,
dass sie dem zweifachen Zeck dient, sowohl ein ästhetisch annehmbares äußeres Erscheinungsbild
zu bieten, wie auch als Drucktaste für die Hupe des Fahrzeuges zu
dienen, so dass eine leichte Betätigung
der Fahrzeughupe in einer Notsituation möglich ist. In solchen Anordnungen
ist die Airbag-Abdeckung für
gewöhnlich
an dem Airbag-Gehäuse
mit Hilfe eines oder mehrerer Federelemente montiert, und die Abdeckung
und das Gehäuse
sind zusätzlich
ineinander gehakt. Somit "schwimmt" die Abdeckung effektiv
auf dem Gehäuse
und die Abdeckung kann zu dem Gehäuse nach unten gedrückt werden,
gegen die Vorspannung der Federelemente, um Hupenkontakte zu schließen, die Teil
der Hupenschaltung bilden, wodurch die Fahrzeughupe betätigt wird.
Beim Loslassen der Abdeckung nach dem Niederdrücken sind die Federelemente
so angeordnet, dass sie die Abdeckung in ihre Ausgangsposition vor
dem Niederdrücken
zurückstellen,
während
der Hakeneingriff zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse dafür sorgt,
dass die Abdeckung und das Gehäuse
nicht voneinander getrennt werden, wenn die Abdeckung in ihre Ausgangsposition
aus ihrer "Betätigungsposition" zurückkehrt,
in der die Hupenkontakte geschlossen sind.
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Zur
Sicherstellung, dass ein Pressen der Abdeckung zur Betätigung der
Hupe nicht auch ein unbeabsichtigtes Loshaken der Abdeckung und
des Gehäuses
möglich
macht, sind Anordnungen dieser Art so ausgebildet, dass eine Bewegung
der Abdeckung zu dem Gehäuse
zur Betätigung
der Hupe dennoch nicht ausreichend ist, um ein Lösen der Abdeckung von dem Gehäuse zu ermöglichen
(und somit unzureichend ist, um ein Ineinanderhaken der Abdeckung
und des Gehäuses
dann zu ermöglichen, wenn
die Abdeckung und das Gehäuse
zunächst während der
Montage getrennt sind). Während
der Montage der Anordnung müssen
somit die Abdeckung und das Gehäuse
zuerst ineinander gehakt werden und die Hupenanordnung muss anschließend zwischen
der Abdeckung und dem Gehäuse montiert
werden. Eine Montage der Hupenanordnung zwischen der Abdeckung und
dem Gehäuse
in derartiger Weise kann in der Praxis relativ kompliziert und schwierig
durchzuführen
sein und kann daher unerwünscht
zeitaufwändig
und teuer in der Produktionslinie sein.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Hupenaktuator und eine verbesserte Sicherheitsanordnung für ein Kraftfahrzeug
bereitzustellen, die einen Hupenaktuator umfasst.
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Daher
umfasst ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Hupenaktuator
zur Verwendung mit einem an einem Lenkrad montierten Airbag-Modul
in einem Kraftfahrzeug, der so ausgebildet ist, dass er eine Abdeckung
des Airbag-Moduls lösbar
und relativ zu der Struktur des Lenkrads bewegbar befestigt, wobei
der Hupenaktuator umfasst: Zwei elektrische Hupenkontakte, und ein
bewegliches Element, das zur Bewegung als Reaktion auf eine Bewegung
der Abdeckung ausgebildet ist, wobei das bewegliche Element für eine Bewegung
aus einer Ausgangsposition über
eine Betätigungsposition
und weiter in eine Freigabeposition angeordnet ist, wobei das bewegliche
Element zum Schließen der
Hupenkontakte ausgebildet ist, wenn es aus seiner Ausgangsposition
in seine Betätigungsposition bewegt
wird, wobei der Aktuator des Weiteren Vorspannmittel umfasst, die
so ausgebildet sind, dass sie das bewegliche Element von seiner
Betätigungsposition
in seine Ausgangsposition mit einer ersten Vorspannkraft und aus
seiner Freigabeposition in seine Betätigungsposition mit einer zweiten
Vorspannkraft vorspannen, wobei die zweite Vorspannkraft größer ist
als die erste Vorspannkraft.
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Vorzugsweise
ist das bewegliche Element für
eine lineare Bewegung entlang einer einzigen vorbestimmten Achse
angeordnet.
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Vorteilhafterweise
umfassen die Vorspannmittel zwei Federn.
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Praktischerweise
ist eine erste der Federn zur Breitstellung der ersten Vorspannkraft
angeordnet und eine zweite der Federn ist zur Breitstellung der
zweiten Vorspannkraft angeordnet.
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Vorzugsweise
ist die erste Feder zur elastischen Verformung während der Bewegung des beweglichen
Elements aus seiner Ausgangsposition in seine Betätigungsposition
angeordnet, und die zweite Feder ist zur elastischen Verformung
während
der Bewegung des beweglichen Elements aus der Betätigungsposition
in die Freigabeposition angeordnet, aber nicht zur Verformung während der
Bewegung des beweglichen Elements aus der Ausgangsposition in die
Betätigungsposition.
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Vorteilhafterweise
hat die zweite Feder eine höhere
Federkonstante als die erste Feder.
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Praktischerweise
ist jede der Federn im Wesentlichen spiralförmig.
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Vorzugsweise
ist jede der Federn eine Druckfeder.
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Vorteilhafterweise
sind die Federn konzentrisch angeordnet.
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Praktischerweise
hat das bewegliche Element eine Kontaktfläche, die für einen Kontakt mit einem Teil
der Abdeckung des Airbag-Moduls ausgebildet ist.
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Vorzugsweise,
sind die Hupenkontakte in einem beabstandeten Verhältnis zueinander
montiert, wobei das bewegliche Element ein elektrisch leitendes
Element trägt,
das zur elektrischen Verbindung der Hupenkontakte ausgebildet ist,
wenn das bewegliche Element seine Betätigungsposition einnimmt.
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Vorteilhafterweise
ist das elektrisch leitende Element gleitend auf dem beweglichen
Element montiert, wobei die zweite Feder so ausgebildet ist, dass
sie zwischen einem Teil des beweglichen Elements und dem leitenden
Element wirkt, um das leitende Element gegen einen Anschlag zu pressen, der
auf dem beweglichen Element bereitgestellt ist.
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Praktischerweise
umfasst der Hupenaktuator ein Gehäuse, in dem das bewegliche
Element für eine
Gleitbewegung in der Art eines Kolbens montiert ist.
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Vorzugsweise,
ist die erste Feder so angeordnet, dass sie zwischen einem Teil
des beweglichen Elements und einem Teil des Gehäuses wirkt, so dass diese auseinander
gespannt werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sicherheitsanordnung
für ein Kraftfahrzeug
bereitgestellt, umfassend einen Hupenaktuator wie oben definiert,
in Kombination mit einem Airbag-Modul, wobei das Airbag-Modul ein
Gehäuse
umfasst, das zur Montage an einem Lenkrad ausgebildet ist, wobei
der Hupenaktuator so angeordnet ist, dass er die Abdeckung lösbar an
dem Gehäuse
und relativ zu diesem bewegbar befestigt, wobei die Anordnung derart
ist, dass die Entfernung der Abdeckung von dem Gehäuse, oder
die Befestigung der Abdeckung an dem Gehäuse, verhindert ist, wenn das
bewegliche Element nicht durch Pressen der Airbag-Abdeckung ggegen
das Gehäuse
in seine Freigabeposition bewegt ist.
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Vorzugsweise
ist das Aktuatorgehäuse
als integrales Teil des Modulgehäuses
gebildet.
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Vorteilhafterweise
sind das Aktuatorgehäuse und
das Modulgehäuse
aus Kunststoffmaterial als einzelne Einheit geformt.
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Praktischerweise
ist das Aktuatorgehäuse separat
von dem Modulgehäuse
gebildet, wobei aber das Aktuatorgehäuse an dem Modulgehäuse befestigt
ist.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung und eine Wertschätzung
ihrer weiteren Merkmale, werden nun Ausführungsformen der Erfindung
beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht von unten ist, die eine erste Ausführungsform
einer Sicherheitsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
große
perspektivische Ansicht eines Hupenaktuator bildenden Teils der
vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die die Sicherheitsanordnung
in einem Ausgangszustand zeigt;
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4 eine
Ansicht ist, die allgemein jener von 3 entspricht,
die aber die Sicherheitsanordnung in einem Hupenbetätigungszustand
zeigt;
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5 eine
Ansicht ist, die allgemein jener von 4 entspricht,
die aber die Sicherheitsanordnung in einem Freigabezustand zeigt;
und
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6 eine
perspektivische Ansicht von unten einer Sicherheitsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die eine bevorzugte Form einer elektrischen Verbindung
mit dem Hupenaktuator zeigt.
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1 zeigt
eine Sicherheitsanordnung, die ein Airbag-Modul 1 enthält, das
ein Airbag-Gehäuse 2,
das so ausgebildet ist, dass es einen anfänglich gefalteten Airbag (nicht
dargestellt) enthält,
und eine Airbag-Abdeckung 3 umfasst.
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Wie
aus 1 erkennbar ist, ist die spezifische äußere Form
des Airbag-Gehäuses 2 etwas komplex,
so dass das Gehäuse 2 verschiedene
Komponenten aufnehmen kann, die mit der Entfaltung und Kontrolle
des Airbags zusammenhängen.
Eine ausführliche
Beschreibung der spezifischen Form des Gehäuses 2 ist für ein umfassendes
Verständnis der
vorliegenden Erfindung nicht notwendig. Dennoch wird festgehalten,
dass das Gehäuse 2 eine
im Allgemeinen dreieckige Konfiguration hat und eine Montagebasis 4 enthält, die
ermöglicht,
dass das Gehäuse 2 an
der Struktur eines bestimmten Lenkrades (nicht dargestellt) montiert
wird. Das Gehäuse 2 umfasst
auch zwei Paare nach unten gerichteter Hakenelemente 5 (von
welchen nur ein Paar in 1 deutlich erkennbar ist), die
an entsprechenden Seitenwänden 6 des
Gehäuses
bereitgestellt sind.
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Die
Airbag-Abdeckung 3 umfasst einen im Allgemein dreiflügligen,
ebenen Körperabschnitt 7, der
drei Flügel 8 definiert,
und zwei Seitenwände 9 (von
welchen nur eine deutlich in 1 dargestellt ist).
Jede Seitenwand 9 erstreckt sich von dem Umfang des Körperabschnitts 7 zwischen
einem jeweiligen Paar von Flügeln 8 nach
unten, und umfasst zwei im Allgemeinen rechteckige Öffnungen 10,
die so groß und
derart geformt sind, dass entsprechende Hakenelemente 5 durch
diese hindurch einschnappend aufgenommen werden können, um
die Abdeckung 3 (vorzugsweise lösbar) an dem Gehäuse 2 zu befestigen.
Es sollte offensichtlich sein, dass, wenn die Hakenelemente 5 mit
den unteren Kanten der entsprechenden Öffnungen 10 in Eingriff
stehen, die Abdeckung 3 und das Gehäuse 2 nicht auseinander gezogen
werden können.
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Die
Abdeckung 3 ist vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial
gebildet und ist insbesondere so gebildet, dass sie zu dem jeweiligen Lenkrad
passt, an dem das Gehäuse
montiert ist. Auf diese Weise ist offensichtlich, dass die Lappen 8 der Abdeckung
so ausgebildet sind, dass, wenn das Gehäuse 2 an der zentralen
Nabe eines geeigneten Lenkradrahmens montiert ist, der drei Speichen
umfasst, die Flügel 8 mit
den Speichen ausgerichtet sind, um eine ansprechende Endform in
der Nabenregion des Lenkrades zu erhalten.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf 1 ist die Sicherheitsanordnung
des Weiteren mit drei im Wesentlichen identischen Hupenaktuator-Anordnungen ausgerüstet, von
welchen zwei allgemein mit 11 in 1 bezeichnet
sind (der dritte Hupenaktuator ist in 1 durch
das Gehäuse 2 verdeckt). 2 zeigt
einen der Hupenaktuatoren im Detail. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 jedoch
wird festgehalten, dass die Unterseite der Airbag-Abdeckung 3 mit
drei sich nach unten erstreckenden Fortsätzen 12 ausgestattet
ist, von welchen zwei in 1 sichtbar sind (der dritte
Fortsatz 12 ist in 1 durch
das Gehäuse 2 verdeckt).
Jeder Fortsatz 12 ist mit einem entsprechenden Hupenaktuator 11 ausgerichtet
und so angeordnet, dass er sich zu dem Hupenaktuator 11 erstreckt,
um den Hupenaktuator zu betätigen,
wenn die Airbag-Abdeckung 3 in Richtung zu der Struktur des
Lenkrades gepresst wird, wie in der Folge ausführlicher beschrieben ist.
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Es
sollte festgehalten werden, dass, obwohl die hierin beschriebene,
bevorzugte Ausführungsform
mit drei Hupenaktuatoren 11 und drei entsprechenden Abdeckungsfortsätzen 12 ausgerüstet ist, andere
Anzahlen von Hupenaktuatoren und entsprechenden Abdeckungsfortsätzen 12 in
Varianten der Erfindung bereitgestellt sein können. Zum Beispiel wird erwogen,
dass alternative Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung nur mit zwei Hupenaktuatoren 11 und
entsprechenden Abdeckungsfortsätzen 12 bereitgestellt
sein können.
Es ist sogar möglich,
dass eine Sicherheitsanordnung nur mit einem Hupenaktuator 11 und
einem entsprechenden einzelnen Abdeckungsfortsatz 12 ausgerüstet ist.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2 werden Merkmale des Hupenaktuators 11 ausführlicher
erklärt.
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Der
Hupenaktuator 11 umfasst ein hohles, im Allgemeinen zylindrisches
Gehäuse 13 (in 2 aufgeschnitten
dargestellt, so dass die inneren Komponenten deutlicher dargestellt
sind, die in dem Gehäuse 13 enthalten
sind). Das Gehäuse 13 ist
an seinem oberen Ende 14 offen, aber an seinem unteren
Ende 15 durch eine Endwand 16 geschlossen. Die
Endwand 16, die an dem unteren Ende 15 des Gehäuses angeordnet
ist, ist mit einer zentralen Öffnung 17 versehen.
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Wie
aus der abgeschnittenen Ansicht des Gehäuses 13 in 2 klar
erkennbar ist, ist das Gehäuse,
obwohl es im Allgemeinen eine zylindrische Form hat, abgestuft,
so dass eine sich nach innen erstreckende periphere Schulter 18 definiert
ist, die eine nach oben gerichtete Tragfläche 19 definiert, welche
im Allgemeinen eine Ringform hat.
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Das
Gehäuse 13 ist
vorzugsweise aus Kunststoffmaterial geformt und an dem Gehäuse 2 des
Airbag-Moduls 1 befestigt. Das Gehäuse 13 kann an dem
Airbag-Modul auf zahlreiche herkömmliche Weisen
befestigt werden. Zum Beispiel kann das Aktuatorgehäuse 13 als
integraler Teil des Airbag-Gehäuses 2 gebildet
werden, zum Beispiel durch Formen beider Teile aus Kunststoffmaterial
als eine einzige Einheit. Als Alternative kann das Hupenaktuator-Gehäuse 13 als
eine von dem Airbag-Gehäuse 2 separate
Einheit gebildet werden und anschließend an dem Airbag-Gehäuse 2 befestigt
werden, wie zum Beispiel durch Nieten oder eine Schnapp-Anordnung.
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Die
nach innen abgestufte Form des Gehäuses 13 definiert
somit eine Innenkammer des Gehäuses
mit zwei verschiedenen Regionen. Eine erste untere Kammerregion 20 ist
unter der Schulter 18 definiert und eine zweite obere Kammerregion 21 ist über der
Schulter 18 definiert. Beide Kammerregionen 20, 21 haben
eine im Allgemeinen zylindrische Form.
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Zwei
elektrische Hupenkontakte 22 sind am unteren Ende 15 des
Gehäuses
bereitgestellt. Die Hupenkontakte 22 erstrecken sich jeweils
durch die Endwand 16 an gegenüber liegenden Seiten der zentralen Öffnung 17.
Die Hupenkontakte 22 haben vorzugsweise die Form von Metallnieten
oder dergleichen und jeder definiert eine nach oben gerichtete Kontaktfläche 23 innerhalb
der unteren Kammerregion 20, die mit kurzem Abstand über der
obersten Oberfläche
der Endwand 16 liegt. Die Regionen der elektrischen Kontakte 22,
die sich von der äußeren Oberfläche der
Endwand 16 nach unten erstrecken, definieren Verbindungen
für eine
elektrische Verbindung mit entsprechenden Klemmen 24 (in 1 dargestellt),
die ihrerseits elektrisch mit Drähten 25 einer elektrischen
Hupenschaltung verbunden sind.
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In
dem Gehäuse 13 ist
ein bewegliches Element 26 angeordnet, das für die Bewegung
in dem Gehäuse 13 in
der Art eines Kolbens bereitgestellt ist. Das bewegliche Element 26 hat
einen im Allgemeinen kreisförmigen
Kopfabschnitt 27, der eine nach oben gerichtete Kontaktfläche 28 definiert,
di für einen
Kontakt mit einem entsprechenden Abdeckungsfortsatz 12 angeordnet
ist (wie in 1 dargestellt). Die äußeren Dimensionen
des Kopfes 27 sind derart, dass der Kopf als Gleitpassung
in der oberen Kammerregion 21 aufgenommen wird, die in
dem Gehäuse 13 definiert
ist.
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Von
dem Kopf 27 erstreckt sich das bewegliche Element 26 nach
unten und umfasst des Weiteren einen zentralen zylindrischen Abschnitt 29.
An seinem untersten Ende 30 trägt der zentrale zylindrische
Abschnitt 30 ein kurzes Element 31 mit zwei gegenüber liegenden
flachen Flächen 32.
An seinem untersten Ende trägt
das flachseitige Element 31 ein Endstück 33 mit einer im
Allgemeinen kreisförmigen Form
und mit einer Außendimension,
die im Allgemeinen dem Durchmesser der zentralen Öffnung 17 entspricht,
die in der Endwand 16 gebildet ist. Das Endstück 33 trägt zwei
gegenüber
liegende, nach unten ragende Arme 34, von welchen jeder
elastisch verformbar ist. Jeder Arm 34 trägt einen
nach außen gerichteten
Fortsatz 35 an seinem unteren Ende.
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Das
bewegliche Element 26 wird in dem Gehäuse 13 mit Hilfe der
verformbaren Arme 34 und deren jeweiligen, nach außen gerichteten
Fortsätze
gehalten. Zum Zusammenfügen
des Hupenaktuators wird das bewegliche Element 26 in das
Gehäuse
von dem oberen Ende 14 derart eingesetzt, dass die Arme 34 durch
die Öffnung 17 gepresst
werden, die in der Endwand 16 gebildet ist. Rampenflächen 36, die
auf den nach außen
gerichteten Fortsätzen 35 gebildet
sind, dienen dazu, die elastisch verformbaren Arme 34 nach
innen zu pressen, während
das bewegliche Element nach unten gegen die Endwand 16 gepresst
wird. Wenn die Arme 34 durch die Öffnung 17 in einem
ausreichenden Maß eingesetzt
sind, geben die nach außen
gerichteten Fortsätze 35 die Öffnung 17 frei,
woraufhin die Arme 34 in ihren natürlichen, ungespannten Zustand
zurückkehren,
der in 2 dargestellt ist, so dass die nach außen gerichteten
Fortsätze 35 dazu
dienen, das bewegliche Element 26 in dem Gehäuse 13 festzuhalten,
aber eine nach unten gerichtete Gleitbewegung in dem Gehäuse ermöglichen.
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Ein
elektrisch leitendes Element 37 ist auf dem beweglichen
Element 26 bereitgestellt und weist vorzugsweise die Form
einer im Allgemeinen C-förmigen Unterlagscheibe
aus Metall auf. Die C-förmige Unterlagscheibe
ist um das flachseitige Element 31 des beweglichen Elements 26 angeordnet
und ist somit zur Gleitbewegung entlang dem flachseitigen Element 31 zwischen
dem Endstück 33 und
dem unteren Ende 30 des zentralen zylindrischen Abschnitts 29 montiert.
Die flachen Flächen 32,
die an dem flachseitigen Element 31 bereitgestellt sind,
verhindern eine Drehbewegung des elektrisch leitenden Elements 37.
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Wie
nun ausführlicher
beschrieben wird, ist der Hupenaktuator 11 mit Vorspannmitteln
ausgestattet, die zwei Federn umfassen.
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Eine
erste Feder 38 ist um den zentralen zylindrischen Abschnitt 29 des
beweglichen Elements 26 angeordnet und weist die Form einer
spiralförmig gewickelten
Druckfeder mit einem derartigen Durchmesser auf, dass die Feder
in der oberen Kammerregion 21 aufgenommen wird, wobei ihr
unteres Ende gegen die nach oben gerichtete Tragfläche 19 liegt, die
durch die Schulter 18 definiert ist, und dass ihr oberes
Ende gegen die Unterseite des Kopfes 27 des beweglichen
Elements 26 liegt. Die erste Feder 38 dient somit
zum Vorspannen des beweglichen Elements 26 in seine Ausgangsposition,
die in 2 dargestellt ist, ermöglicht aber eine axiale Bewegung des
beweglichen Elements 26 nach unten entlang der Achse A,
wobei eine solche Bewegung dazu dient, die Feder zusammenzupressen,
wodurch die Feder eine erste Vorspannkraft bereitstellt, die der Abwärtsbewegung
des beweglichen Elements 26 entgegen wirkt.
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Eine
zweite Feder 39 ist ebenso um den zentralen zylindrischen
Abschnitt 29 des beweglichen Elements 26 angeordnet.
Die zweite Feder ist wieder eine spiralförmig gewickelte Druckfeder,
hat aber einen kleineren Durchmesser als die erste Feder 38,
so dass die zweite Feder 39 in der ersten Feder 38 aufgenommen
wird, wobei die zwei Federn konzentrisch angeordnet sind. Das untere
Ende der zweiten Feder 39 liegt gegen die obere Oberfläche des
elektrisch leitenden Elements 37, während das obere Ende der zweiten
Feder 39 gegen die Unterseite des Kopfes 27 des
beweglichen Elements 26 liegt. Die zweite Feder 39 dient
somit dazu, das elektrisch leitende Element 37 nach unten,
gegen das Endstück 33 zu spannen,
das effektiv einen Anschlag definiert.
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Die
zweite, innere, Feder 39 ist stärker als die erste Feder 38 und
hat somit eine höhere
Federkonstante als die erste Feder 38.
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Unter
Bezugnahme nun auf 3, 4 und 5,
wird nun der Betrieb der Sicherheitsanordnung, die in 1 und 2 dargestellt
ist, beschrieben. Es wird festgehalten, dass 3, 4 und 4 nur
als schematische Darstellungen gedacht sind, die den Betrieb der
Sicherheitsanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen. Somit wurden einige Merkmale, die in 1 und 2 dargestellt
sind, der Deutlichkeit wegen in 3, 4 und 5 stark
vereinfacht oder stilisiert. Insbesondere sind in 3, 4 und 5,
die beiden Hakenelemente 5 in derselben Querschnittsebene
wie die Hupenanordnung 11 dargestellt, im Gegensatz zu den
tatsächlichen
relativen Positionen dieser Komponenten, die in 1 und 2 dargestellt
sind.
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Unter
Bezugnahme zunächst
auf 3, ist ein Teil der Sicherheitsanordnung vor dem
Niederdrücken
der Abdeckung 3 zur Betätigung
der Hupe dargestellt. In dieser Position ist erkennbar, dass das bewegliche
Element 26 eine Ausgangsposition einnimmt, in der es relativ
zu dem Gehäuse 13 nach oben
gespannt ist.
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Zur
Betätigung
der Hupe drückt
ein Fahrzeuginsasse auf die Abdeckung 3, wie durch den Pfeil
A in 3 dargestellt ist. Nach dem Niederdrücken der
Abdeckung 3 wird der Abdeckungsfortsatz 12 auf
der Kontaktfläche 23 des
beweglichen Elements 26 nach unten gedrückt und dient somit zum Niederdrücken des
beweglichen Elements 26 in dem Gehäuse 13, gegen die
Vorspannkraft der ersten Feder 38. Die Abwärtsbewegung
der Abdeckung 3 und des beweglichen Elements 26 setzt
sich mit einem daraus resultierenden Zusammenpressen der ersten Feder 38 bis
zu dem Punkt fort, an dem sich das elektrisch leitende Element 37 über eine
Strecke x nach unten bewegt hat, so dass es gegen die zwei Hupenkontakte 22 liegt,
wie in 4 dargestellt ist.
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4 zeigt
somit eine Zwischenbetätigungsposition
des beweglichen Elements 26, in der das elektrisch leitende
Element 37, das von dem beweglichen Element 26 getragen
wird, dazu dient, die elektrischen Hupenkontakte 22 zu
schließen,
wodurch die Hupenschaltung geschlossen wird und die Fahrzeughupe
ertönt.
Da, wie aus den Zeichnungen hervorgeht, der anfängliche vertikale Abstand des
elektrisch leitenden Elements 37 über den Hupenkontakten 32,
dargestellt durch x, geringer ist als die vertikale Abmessung der
Hakenelemente 5, ist die Bewegung der Abdeckung 3 aus
der Ausgangsposition in 3 in die Betätigungsposition in 4 unzureichend,
um ein Loshaken der Hakenelemente 5 von den Öffnungen 10 zu
ermöglichen,
die in der Abdeckung gebildet sind, und somit bleibt während der normalen
Betätigung
der Hupe die Abdeckung 3 an dem Airbag-Gehäuse 2 befestigt.
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5 zeigt
andererseits den Betrieb der Sicherheitsanordnung, insbesondere
zum Loshaken der Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2.
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Somit
kann dann, wenn es explizit erwünscht ist,
die Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2 loszuhaken,
eine ausreichende, nach unten gerichtete Kraft (größer als
jede Kraft, die mit dem Normalbetrieb der Fahrzeughupe in Zusammenhang
steht, wie zuvor beschrieben) auf die Abdeckung 3 ausgeübt werden, um
das bewegliche Element 26 nach unten gegen die höhere Vorspannkraft
zu pressen, die durch die zweite Feder 39 bereitgestellt
wird. Wenn die Abdeckung 3 auf diese Weise niedergedrückt wird,
bewirkt dies, dass auch die zweite Feder 39, die stärker als
die erste Feder 38 ist, gemeinsam mit der ersten Feder 38 zusammengepresst
wird, so dass sich das bewegliche Element 26 weiter nach
unten bewegen kann. Das elektrisch leitende Element 37 bleibt
unter der Wirkung der zweiten Feder 39 mit den zwei Hupenkontakten 22 in
Kontakt, aber aufgrund seines gleitenden Eingriffs an dem flachseitigen
Element 31 kann das bewegliche Element 26 durch
das elektrisch leitende Element gleiten und die Freigabeposition
einnehmen, die in 5 dargestellt ist, in der das untere
Ende 30 des zentralen zylindrischen Abschnitts 29 gegen
das elektrisch leitende Element 37 liegt. Wie aus 5 erkennbar
ist, wenn das bewegliche Element 26 durch seine Betätigungsposition
bewegt wird, die in 4 dargestellt ist, so dass es
seine Freigabeposition einnimmt, die in 5 dargestellt
ist, ist das Ergebnis, dass die Airbag-Abdeckung 3 über eine
Strecke niedergedrückt
wurde, die ausreichend ist, dass die unteren Kanten der Öffnungen 10 die
unteren Kanten der entsprechenden Hakenelemente 5 freigeben,
so dass die Hakenelemente 5 dann durch die entsprechenden Öffnungen 10 zurückgezogen
werden können,
um die Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2 loszuhaken.
Ein derartiges Loshaken der Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2 ermöglicht die
Trennung der Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2.
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Die
vorliegende Erfindung stellt somit eine Anordnung bereit, durch
die ein anfängliches
Niederdrücken
der Airbag-Abdeckung 3 gegen eine erste Vorspannkraft (bereitgestellt
durch die erste Feder 38) nur ausreichend ist, um eine
Betätigung
der Hupe zu ermöglichen,
während
ein weiteres Niederdrücken der
Airbag-Abdeckung 3 gegen eine zweite, höhere Vorspannkraft (bereitgestellt
durch die zweite Feder 39) ausreichend ist, um ein Loshaken
der Abdeckung 3 von dem Airbag-Gehäuse 2 zu ermöglichen.
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Es
ist offenkundig, dass, obwohl der Betrieb der Sicherheitsanordnung,
die in 1 bis 5 dargestellt ist, unter Bezugnahme
auf die Trennung der Abdeckung 3 von dem Gehäuse 2 beschrieben wurde,
die Sicherheitsanordnung, die in 1 bis 5 dargestellt
ist, gleichermaßen
ein bequemes Anbringen der Abdeckung 3 an dem Gehäuse 2 ermöglicht.
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Wenn
es daher erwünscht
ist, die Abdeckung 3 an dem Gehäuse 2 zu montieren,
kann die Abdeckung 3 zuerst elastisch an dem Gehäuse 2 montiert werden,
in dem die Abdeckungsfortsätze 12 gegen entsprechende
Kontaktflächen 23 positioniert
werden, die auf der Oberseite des beweglichen Elements 26 bereitgestellt
sind, so dass die Abdeckung effektiv auf dem Gehäuse "schwimmt". Die Abdeckung 3 kann dann
zu dem Gehäuse 2 in
der zuvor beschriebenen Weise unter Anwendung einer ausreichenden Kraft
niedergedrückt
werden, um die in 5 dargestellte Position einzunehmen,
wodurch sowohl die erste Feder 38 wie auch die zweite Feder 39 niedergedrückt werden,
woraufhin die Abdeckung 3 und das Gehäuse 2 bequem durch
die Hakenelemente 5 und die entsprechenden Öffnungen 10 ineinander gehakt
werden können.
Sobald die Abdeckung 3 und das Gehäuse 2 auf diese Weise
ineinander gehakt sind, kann dann die Abdeckung 3 freigegeben
werden, so dass sie die Position einnimmt, die in 3 dargestellt
ist, wonach die Sicherheitsanordnung in Übereinstimmung mit 3 bis 5 betätigt werden
kann.
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Obwohl
die Erfindung zuvor unter Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform
beschrieben wurde, könnten
gewisse Modifizierungen durchgeführt
werden, ohne den Gegenstand der Erfindung Abstand zu verlassen.
Während
zum Beispiel die zuvor beschriebene Ausführungsform zwei Hupenkontakte 22 verwendet,
die Teil der elektrischen Hupe durch eine elektrische Verbindung
mit einer Reihe von Drähten 25 bilden,
wird erwogen, dass in einer Variante der Erfindung, die schematisch
in 6 dargestellt ist, diese Anordnung geändert werden
könnte.
In der Anordnung, die in 6 dargestellt ist, wurde auf
die elektrischen Drähte
verzichtet und stattdessen ist eine Reihe von Sammelschienen 40 bereitgestellt,
die in die Struktur des Airbag-Gehäuses 2 geformt werden
können.
In einer solchen Anordnung wird erwogen, dass die Sammelschienen 40 so angeordnet
sein könnten,
dass sie einen direkten elektrischen Kontakt mit dem elektrisch
leitenden Element 37, das in dem Hupenaktuatormechanismus bereitgestellt
ist, herstellen, wodurch die zuvor beschriebenen, spezifischen Hupenkontakte 22 effektiv wegfallen.
In einer solchen Anordnung könnten
die freien Enden 41 der Sammelschienen 40 in das
Gehäuse 13 des
Hupenaktuators 11 geformt werden und würden somit selbst effektiv
elektrische Hupenkontakte definieren, die durch das elektrisch leitende Element 37 bei
Betätigung
des Hupenaktuatormechanismus geschlossen werden.
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Wenn
die Begriffe "umfasst" und "umfassend" und Variationen
davon in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, bedeutet dies,
dass die spezifizierten Merkmale, Schritte oder ganzen Zahlen enthalten
sind. Die Begriffe sind nicht so zu verstehen, dass sie das Vorhandensein
anderer Merkmale, Schritte oder Komponenten ausschließen.
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Die
in der vorangehenden Beschreibung oder in den folgenden Ansprüchen oder
den beiliegenden Zeichnungen offenbarten Merkmale, die in ihren
spezifischen Formen oder im Sinne eines Mittels zur Ausführung der
offenbarten Funktion, oder eines Verfahrens oder Prozesses zum Erreichen
des offenbarten Ergebnisses, wie angebracht, dargestellt sind, können separat
oder in Kombination solcher Merkmale zur Ausführung der Erfindung in deren
verschiedenen Formen genutzt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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HUPENAKTUATOR UND SICHERHEITSANORDNUNG
FÜR EIN
KRAFTFAHRZEUG, DIE EINEN HUPENAKTUATOR UMFASST
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Es
wird ein Hupenaktuator zur Verwendung mit einem an einem Lenkrad
montierten Airbag-Modul in einem Kraftfahrzeug offenbart, der so
ausgebildet ist, dass er lösbar
eine Abdeckung des Airbag-Moduls zur Bewegung relativ zu der Struktur
des Lenkrads befestigt. Der Hupenaktuator ist zur Bewegung aus einer
Ausgangsposition über
eine Betätigungsposition
in eine Freigabeposition ausgebildet, so dass zwei Hupenkontakte
in der Betätigungsposition
geschlossen sind. Es sind Vorspannmittel bereitgestellt, so dass
eine erste Vorspannkraft bereitgestellt ist, gegen die der Aktuator
aus seiner Ausgangsposition in seine Betätigungsposition bewegt wird,
und eine zweite, höhere
Vorspannkraft bereitgestellt wird, gegen die eine Bewegung aus der
Betätigungsposition
in die Freigabeposition wirkt.